矩量法的一般波端口电磁建模方法

针对矩量法中非规则截面波端口的电磁建模问题,提出了一种基于高阶基函数矩量法的一般波端口建模方法。基于等效原理和模式匹配法建立了波端口表面积分方程,并利用二维有限元法对非规则波端口的模式进行高精度数值分析,将矩量法的规则波端口模型拓展为可用于规则及非规则波端口建模的一般波端口模型。在此基础上,使用定义于双线性曲面四边形单元的高阶基函数取代传统低阶基函数,减少了矩量法矩阵的未知量,显著降低了算法的内存需求和计算时间。通过数值算例对方法进行测试,与有限元法的数值结果进行对比,验证了方法的正确性;与低阶矩量法的数值结果对比,验证了方法的高效性。结果表明,该方法进行一般波端口模型建模仿真具有高效率和高数值精度的特点。

自整定多元变分模态分解

多元变分模态分解(MVMD)作为变分模态分解(VMD)的多元扩展,在继承VMD优点的同时,也存在其分解性能很大程度上依赖于两个预置参数——模态数量K和惩罚系数α的问题。为此,该文提出一种自整定MVMD(SMVMD)算法。SMVMD采取了匹配追踪法的思想,通过频域的能量占比和模态正交性分别自适应地更新K和α。对仿真信号与真实案例的分析结果表明,所提SMVMD方法不仅有效解决了原MVMD的参数整定问题,而且表现出以下优势,(1)与MVMD相比,SMVMD抗模态混叠的能力更强,且对噪声和α值的变化都具有更好的鲁棒性。(2)与多元经验模态分解、快速多元经验模态分解和多元变分模态分解这些经典算法相比,SMVMD算法的分解误差最小,分解效果最好。

有孔矩形金属腔体屏蔽效能的估算

使用模式匹配法和基于矩量法求解的混合位积分方程预估了有孔缝金属屏蔽腔体的屏蔽效能,该算法考虑了孔缝厚度、孔缝形状、入射波极化方向及高次模等因素对屏蔽效能的影响。通过对经典孔缝电磁耦合模型的数值仿真,验证了该算法具有较高的准确性和计算效率。数值仿真表明:当屏蔽腔体上的孔缝为矩形且入射波的电场极化方向平行于矩形缝隙的短边时,对应于该极化方向的腔体屏蔽效能是所有极化方向中最差的;当频率低于主谐振频率时,测试点距离缝隙越近,该点的耦合场越强,屏蔽效能越差;在孔缝面积相同的情况下,正方形孔缝的屏蔽效能要优于矩形孔缝的屏蔽效能。

基于ICT图像的航空发动机涡轮叶片壁厚尺寸精密测量方法

为保障航空发动机的可靠性,要求精确测量发动机叶片不同界面处的内、外表面法线方向的厚度。为此,研究了一种基于ICT图像的叶片壁厚尺寸亚像素级精密测量方法。它采用边界提取技术确定叶片内、外表面法线的方向;应用亚像素级边界定位技术,在该法线方向,定位壁厚的起始边界点和终止边界点;然后,计算两个边界点坐标位置差,获得以像素为单位的壁厚尺寸;最后,对像素尺寸进行标定,获得以毫米为单位的壁厚尺寸。试验结果表明,本文方法实际测量精度达到0·2个像素和0·042mm。

图像匹配经典算法及其改进方法研究

图像匹配算法包括直接利用原始图像的灰度进行匹配、利用图像的物理形状特征进行匹配以及使用高级特征的算法进行匹配。经典匹配算法包含ABS算法、归一化互相关匹配算法、图像矩匹配方法,以及基于图像特征点的匹配算法。其改进算法涉及SSDA算法、金字塔分层搜索算法等。

基于矩量法的超临界锅炉水冷壁温度场数值计算

超临界、超超临界锅炉水冷壁尤其是燃烧器区水冷壁温度场计算对锅炉的安全运行具有重要意义。该文建立了燃烧器区螺旋管圈水冷壁及鳍片截面的二维稳态导热方程,推导了基于矩量法的有限元数值计算公式,采用双线性四边形单元对截面进行剖分。用分区段热力计算方法确定水冷壁各区段热负荷。依据机组实测的水冷壁入口和出口工质温度和压力,通过计算热负荷引起的焓增确定各校核截面的工质温度和压力。从而确定管内的对流换热系数。计算了不同启动方式下水冷壁管壁内侧温度及其变化率,为指导锅炉的安全稳定运行和锅炉管壁选材提供了依据。

山区高分辨率遥感影像地形辐射校正方法研究

高空间分辨率的卫星影像和航摄影像越来越广泛地应用于山区农、林业资源调查和山区生态环境监测等领域.但是由于山区地形起伏和侧视成像等原因,使得影像存在一定的阴影,从而严重影响这些高分辨率影像的应用.针对这一问题,本文借鉴在遥感影像条带噪声去除中非常有效的矩匹配方法基本原理,提出了基于矩匹配的山区高分辨率遥感影像辐射校正方法,同时对被验证TM影像地形辐射校正最佳的C校正方法作了相应的改进.并以北京市西部山区的1 m分辨率的航空影像为例,分别用矩匹配方法和C校正改进方法进行了地形辐射校正,并对处理结果进行了对比分析.结果表明,对于地形复杂的山区,图像较大的高分辨率影像,矩匹配方法优于C校正改进方法.

“十”字环形缝隙阵频率选择表面的频率特性研究

本文用模匹配法分析了任意角度平面波入射时分析一般单元缝隙阵频率选择表面（ＦＳＳ）的频率响应特性．这里考虑的ＦＳＳ是一零厚度无限大平面阵．问题的解是以Ｆｌｏｑｕｅｔ定理为基础，通过匹配ＦＳＳ表面的切向场分量获得的．它适用于单屏和结构完全对称的双屏ＦＳＳ，并且考虑了多层介质衬底的影响．文中以“十”字环形缝隙阵单屏ＦＳＳ为例，详细分析了布阵方式、单元尺寸、介质衬底、入射角以及极化等对其频率响应特性的影响．

基于互感参数提取的多导体与多导线模型缩减方法研究

金属导体地电流通过地回路公共阻抗在不同电气电子设备之间形成电磁干扰,严重时甚至使敏感设备无法正常工作。然而,地回路公共阻抗在不同回路中表现出不同的阻抗值,因此必须对邻近效应情况下的金属导体进行深入研究。本文利用PEEC方法对邻近效应时的金属导体进行了建模,得到了系统矩阵方程。然后,将简化等效电路和原始电路中导体与导线电流分别进行复频率s幂级数展开匹配,得到了电阻、电感及互感参数,给出了同时考虑趋肤效应与邻近效应时独立于频率之外的简化等效电路模型,并通过算例验证了参数提取方法的正确性。

图像综合特征及其在图像检测与匹配中的应用

针对灰度,几何畸变较大的图像匹配困难的问题,提出了一种图像匹配的新方法。该方法在图像预处理时,首先利用SUSAN算法来检测图像目标的边缘,然后利用图像不变矩,并结合形态信息、灰度信息构造的图像综合特征来进行图像匹配,以完成目标的识别与跟踪。由于SUSAN算法检测特征定位准确,对局部噪声不敏感,而且不变矩具有平移、旋转、比例不变的特性,因此可取得较好的检测与匹配效果。实验也表明,该算法既具有较强的抗灰度、抗几何畸变能力,又具有较强的噪声抑制能力。

权函数水文频率分析方法的一种应用

以 (单 )权函数法的理论结果为基础 ,不需引入第二权函数 ,通过联解两个超越方程 ,在权函数法的框架下同时解决皮尔逊Ⅲ型 (P Ⅲ )分布的变差系数 (Cv)和偏态系数 (Cs)的估计问题 .计算结果表明 ,修改后的方法统计性能较优 。

寿命型到成败型数据的等效折算

针对混合系统可靠性评估的困难,提出均值置信限等效原则来进行寿命型数据(如指数分布、Weibull分布等)到成败型数据折算。该方法克服了矩匹配法的缺点,后者的折算误差通常较大,属于该类方法的均值方差法和evaluation function方法(EF方法)也难以推广到Weibull分布情形,Bayes方法又依赖于验前信息。文中所提出的方法很容易应用到Weibull分布的情形,而且对于工程中重点关注的可靠度点估计和置信下限估计,折算前后也保持了一致性。以指数分布和Weibull分布到成败型的折算为例进行推导,并通过3个算例证明该方法的有效性。

一种低成本地磁匹配导航方法

针对地磁匹配依赖惯性系统信息的现状,提出了仅利用磁测计和里程计的低成本地磁场定位方法.为解决搜索空间过大的问题,以遗传算法在匹配区域搜索可能的航迹.遗传算法用相关性度量作为适应度函数,并以定向而非随机方式实现变异.仿真结果显示,在仅提供地磁场测量信息与测点间距的条件下,该方法能够以较小误差有效实现任意形状航迹的匹配.

基于模式匹配法圆环FSS单元的快速分析

主要研究了用模式匹配法计算有限厚度圆环频率选择表面单元的传输系数,根据Helmholtz方程以及边界条件得到规则扩展域上的一组积分方程,将未知等效流表达为边界上的基函数。根据波导截面上的边界条件得到波导单元内部场和规则扩展域上场的耦合积分表达式,再应用矩量法求解矩阵方程。通过与时域有限差分法(CST仿真软件)计算结果对比验证了此算法的高效性和准确性。

基于特征距离加权的手势识别

基于计算机视觉的手势识别是当前人机交互领域的热门研究,但由于受光照、环境等因素的影响,使得采用单一特征描述手势的方法不能很好地识别手势,因此提出一种将Hu不变矩和指尖个数特征相结合的静态手势识别方法,对采集的手势图像进行预处理,再使用肤色模型分割出手势,并采用重心距离法检测指尖个数,进而对提取的手势轮廓进行Hu值的计算,最后采用模板匹配法对特征距离进行加权和融合来识别手势。实验结果表明,与采取单一的Hu矩或指尖个数作为手势特征的方法相比,该方法可以获得更高的识别率。

有限导体地面上的圆锥单极子天线

本文利用矩量法分析任意形状导体地面上的线栅型圆锥单极子天线 .文中对面结构选用三角形面元矢量基函数 ,对细线结构选用三角基函数 ,对线面结合处采用一种特殊的基函数 ,将导体地面和天线作为整体进行分析 ,大大提高了分析计算的精度 .最后 ,以圆形和方形地面为例 ,分析了一副 4 0 0MHz～ 2 10 0MHz的圆锥单极子天线 ,其数值计算结果与实验结果吻合良好 。

概率优化设计的一种新计算方法

分析了概率约束的优化设计方法。提出了一种基于概率密度函数矩不等式的契贝雪夫点法。计算结果表明，该方法既保证了概率计算的精度，同时又克服了矩匹配法的不精确性和广义模拟优化方法计算量过大的缺点。效果是十分满意的。

纤维缠绕压力容器的可靠性分析

文摘运用一次二阶距(FOSM)法,对纤维缠绕复合材料压力容器进行了可靠性分析,并与传统网格理论设计法进行了对比,讨论了纤维拉伸强度、爆破压力、压力容器半径、纤维缠绕层总厚度及缠绕角的变异系数对纤维强度发挥系数和压力容器壁厚的影响。结果表明:随着各设计参数变异系数的均匀增大,纤维强度发挥系数迅速减小,压力容器壁厚迅速增大;缠绕角度和纤维拉伸强度的变异系数对它们的影响最为显著。

一种短波宽带鞭天线的设计方法

设计了一种短波宽带鞭天线.为缩小天线尺寸和提高工作带宽,采用集总元件和传输线,运用加载技术和宽带匹配网络技术相结合提高了天线的宽频带特性,基于矩量法分析仿真天线性能,混合遗传算法和差分进化算法进行天线加载和匹配网络的一体化优化.根据综合出的天线参数实际制作了一副短波宽带鞭天线,通过对比实测与仿真电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)曲线,二者吻合较好,验证了设计方法的正确性.

基于多波段匹配的超光谱成像仪图像条带噪声去除方法研究

环境卫星超光谱成像仪前20个通道的图像具有明显的条带噪声,严重影响了后续数据处理和定量化应用。根据环境卫星超光谱成像仪波段多、各波段图像相关性强的特点,提出了一种基于多波段图像匹配的条带去除方法。以广西北部湾地区的超光谱成像仪图像为例,分别利用矩匹配方法和多波段匹配方法进行校正。最后从图像基本信息保留能力、图像灰度值改变量和列均值比评价指标三个方面,定量评价了这两种方法的去噪效果。结果表明,多波段匹配方法能够在有效去除图像条带噪声的同时,较好地保留各探测元接收到的地物信号的差异,其去噪效果优于矩匹配方法。